JPH0266217A - エンボス模様付重防食鋼管杭とその製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中構造物を築造する場合に用いる鋼管杭の
外周面に熱可塑性合成樹脂被覆層を形成し、その被覆層
表面にエンボス模様を付したエンボス模様付重防食鋼管
杭とその製造方法及び製造装置に関し、特に水中構造物
の格点における接合部材の付着強度を顕著に高めるもの
である。

〔従来の技術〕

橋梁、石油掘削用海上足場、シーバース、岸壁等の水中
構造物を築造する際の部材の接合に関して、例えば特公
昭６０−３５７２号公報に示されている。このものは、
水中構造物を構成する部材の接合に際して、一方の部材
に他方の部材を間隙を有して外挿し、この部材間の間隙
に膨張圧と付着力とを合わせもつ膨張接合材を充填し、
この膨張接合材の膨張圧と付着力で両部材を格点におい
て相互に接合するものである。本発明は、上記水中格点
工法に適用する合成樹脂被覆重防食鋼管杭を、鋼管表面
に合成樹脂シートを巻付けつつエンボス模様を付すこと
で得るものである。

ところで、合成樹脂被覆鋼管で水中に敷設するものにつ
いては、通常、重量を増すべく若しくは保護のため、被
覆層表面にコンクリートコーティングを施すことが多い
。その場合、被覆樹脂面とコンクリート面との付着強度
を増すために、被覆樹脂面に凹凸を付すことが行われて
いる。

こうした凹凸付合成樹脂被覆鋼管についての従来技術と
しては、例えば次のようなものが知られている。

■　押出機からＴダイを経て押出されたポリエチレンに
凹凸を付しつつ鋼管の表面を被覆していくもの。（特開
昭５５−１５８９５８号。以下、第１従来例という）。

■　表面に熱可塑性合成樹脂被覆層をライニングした鋼
管に、ヒータ付凹凸加工具や加熱ロールを押しつけてバ
ッチ式に後から凹凸加工するもの。

（特開昭５８−１５８２１０号、実開昭５８−２１４１
３号等。以下、第２従来例という）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のものにあっては、これを重防
食鋼管杭の凹凸付与に適用しようとすると、それぞれ、
次のような問題点があった。

すなわち、第１従来例のものは、スクリュー式押出機の
ような高価な設備が必要であり、且つ鋼管面の必要な部
分にのみ部分的に模様付けすることができない。

また、第２従来例のものは、鋼管表面にすでに形成され
ているポリエチレン被覆層に凹凸付けするので、そのポ
リエチレン被覆層の加熱手段が別途に必要になり製造設
備が高価になる。又バッチ式のため、作業能率が低く、
更に鋼管の周囲全体を加工具や加熱ロールでとり囲まね
ばならず、凹凸付与装置が複雑になる。

ところで本出願人は、さきに特願昭６３−１２６８６０
号により防食被覆鋼管の製造方法と製造装置を提案して
いる。そこで本発明は、この製造方法と製造装置に若干
の付加を行うことにより、熱可塑性合成樹脂シートの鋼
管への巻付は時の予熱温度を利用して、熱可塑性合成樹
脂シートが熱可塑性を失わないうちにエンボス加工を行
うようにした、エンボス模様付重防食鋼管杭とその製造
方法及び製造装置とを提供して、上記従来の問題を解決
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本発明のエンボス模様付重防食鋼
管杭は、鋼管の外周面に帯状の熱可塑性合成樹脂シート
が螺旋状に巻付けて融着され、該シート表面には凹状の
エンボスが形成されてなるものである。

又、本発明のエンボス模様付重防食鋼管杭の製造方法は
、予熱した鋼管の外周面に帯状の熱可塑性合成樹脂シー
トを螺旋状に巻付けて融着させ、融着直後に模様付ロー
ラをシートに押付けることにより、シート表面に凹状の
エンボス加工を行うものである。

更に、本発明のエンボス模様付重防食鋼管杭の製造装置
は、管軸方向に相対移動しつつ定速で軸回転している鋼
管の予熱手段と、該予熱手段で加熱された鋼管の外周面
に、該鋼管の長手方向に対し斜め方向から、帯状の熱可
塑性合成樹脂シートを螺旋状に巻き付けるべく供給する
シート供給手段と、該シート供給手段により供給され鋼
管の外周面上に融着されたシートの表面にエンボス模様
を形成する模様付は手段５０を備え、該模様付は手段は
シート表面に凹状のエンボス加工を行う模様付はローラ
と該ローラを鋼管面に対して離接させるローラ押付は手
段とを備えている。

〔作用〕 本発明によれば、予熱された鋼管の外周面に、シート供
給手段から供給される帯状の熱可塑性合成樹脂シートを
螺旋状に巻き付けて融着させ、その融着直後に、シート
押圧手段の模様付はローラでシート表面を押圧する。す
なわち、熱可塑性合成樹脂シートの鋼管への巻付は時の
予熱温度を利用して、当該シートが可塑性を失わないう
ちにエンボス加工を施し、凹状のエンボス模様付重防食
鋼管杭を得る。

そのため、押出機のような高価な設備も不要で、また熱
可塑性合成樹脂シートにエンボス模様付けするためのシ
ート加熱専用の加熱手段は別途に必要とせず、製造設備
が安価である。且つ模様付はローラをローラ押付は手段
の操作で任意に鋼管面に対し離接することで、鋼管面の
必要な箇所にのみ部分的に模様付けすることもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図とともに説明する。

第１図および第２図は、本発明のエンボス模様付重防食
鋼管杭製造装置の一実施例を示すものである。

この製造装置は、例えば外形６６０ｍのスパイラル鋼管
１の外周面ＩＡに、厚さ２〜４０（例えば３１ｍ）、幅
１００〜１０００　鶴程度（例えば５００ｎ＋）の熱可
塑性合成樹脂シート２を、螺旋状に巻き付けることがで
きるように構成されている。

上記の熱可塑性合成樹脂シート２は、耐候性を考慮して
例えばポリエチレンシートを使用している。そのポリエ
チレンシート２は、外面が通常のポリエチレンであり、
その内面が接着性を有する変性ポリエチレンからなる２
層ポリエチレンである。後者の接着性を有する変性ポリ
エチレンとしては、例えば低密度又は高密度ポリエチレ
ンを無水マレイン酸などと反応させて得たものが好まし
い。更に又、熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン
以外のポリオレフィン類、或いは酢酸ビニルなどとの共
重合物等も適用可能である。又、必要に応じて抗酸化剤
やカーボンブラック等の添加剤や充填剤が含有されてい
てもよい。

この製造装置は、シート供給手段１０を備えている。こ
れは、水平な回転軸１１に取りつけたり−ル１２にコイ
ル状に巻かれた熱可塑性合成樹脂シート２を、鋼管ｌの
長手方向に対し、斜め方向から連続的に供給するもので
ある。

回転軸１１は支持枠１３上に回転自在に支えられており
、軸端にブレーキ装置１４が設けられている。このブレ
ーキ装置１４は、リール１２に装填された熱可塑性合成
樹脂シートコイルの送り出しに適当な抵抗を付与して、
熱可塑性合成樹脂シート２を弛まない程度に緊張させる
ためであり、例えばナツトの締め付は加減で強さを調節
できるような簡単な形式の摩擦ブレーキでよい。

１５は上記支持枠１３の先端にアーム１６を介して吊り
下げて取り付けられたガイドロールである。

上記シート供給手段１０は、水平支持台１７に取り付け
られており、図示しないハンドルを回すことで、旋回軸
１８を中心に水平面内で旋回できるようにされている。

その水平支持台１７の下面側には、シート供給手段１０
から送り出される熱可塑性合成樹脂シート２を、鋼管外
周面１°Ａに圧接する複数個のシート圧着ロール１９を
有するシート圧着手段２０がアーム２１で取付けられて
いる。このシート圧着ロール１９は、連結アーム２２を
介して上記シート供給手段１０と連動的に水平回動可能
に形成されている。

更に、鋼管１に螺旋状に巻き付けられる熱可塑性合成樹
脂シート２の巻付は角度と巻付はピッチとを調整するた
め、上記シート供給手段１０とシート圧着手段２０とを
水平支持台１７を介して一体的に管軸方向へ水平に直線
移動させるべく、水平スライド手段３０を備えている。

この実施例では、水平スライド手段３０の送りハンドル
３１を操作することにより、シート供給手段ｌＯから供
給される熱可塑性合成樹脂シート２は、鋼管１に螺旋状
に巻きつけられる際に、隣接するシート側端面同士が突
き合わせに接触するように予め調整される。

もっとも、隣接するシート側端面同士を突き合わせに接
触するように巻きつけるのに、水平スライド手段３０は
必ずしも必要とは限らないが、ただ、水平スライド手段
３０を設けることで、シート供給手段ｌＯとシート圧着
手段２０とをシフトさせることができるから、鋼管１の
形状１寸法の変化や熱可塑性合成樹脂シート２の寸法の
変化などにも、即座に対応できる利点がある。

水平支持台１７の下面側には、突き合わせ継目押圧手段
４０が取付けられている。

この実施例の突き合わせ継目押圧手段４ｏは、例えば鋼
管１の外面の曲率に合わせてブラケット４１に取付けた
１対のローラ４２と、例えばエアシリンダ（又はばね機
構）等の押圧手段４３とを備えている。このローラ４２
は、鋼管１に螺旋状に巻きつけられた熱可塑性合成樹脂
シート２の突き合わせ継目２Ａを押圧するため、シート
巻きっけ角度に合わせ、突き合わせ継目２Ａに沿って配
置されている。

更に、上記突き合わせ継目押圧手段４０の下流側には、
鋼管の外周面ＩＡ上に融着した熱可塑性合成樹脂シート
２の表面にエンボス模様を付する模様付は手段５０を備
えている。

この模様付は手段５０は、熱可塑性合成樹脂シート２の
表面に凹状のエンボス加工を行う模様付はローラ５１と
、油圧シリンダ等のローラ押付は手段５２とを備えてい
る。上記の模様付はローラ５１は、熱可塑性合成樹脂シ
ート２の巻付けと平行に、シート巻付は角に等しい角度
で、管軸に対し斜めに支持されて取付けられている。又
その模様付はローラ５１の表面には、シート巻付は角に
等しいリード角をもつように形成された螺旋突条５３（
第２図（ａ））、或いは縞鋼板に見られる断続的な縞模
様状突起５４（第２図（ｂ））が形成しである。これら
の螺旋突条５３或いは断続的な縞模様状突起５４の占め
る面積に比べて、平坦部５５の大きさが充分に大きくな
るように形成されている。

上記シート供給手段１０、シート圧着手段２０、突き合
わせ継目押圧手段４０及び模様付は手段５０などの各手
段は、基台１００上に主柱１０１を介して配設され、そ
の基台１００は軌道１０２上を車輪１０３の転勤を介し
て走行する台車１０４に載置されている。この実施例の
台車１０４は、基台１００に載置された走行モータ１０
５を動力源とする図示されないチェノで駆動されるよう
になっていて、その台車１０４に、鋼管１の内部に挿通
される長い片持梁１０７が固定されており、その片持梁
１０７の先端部に、鋼管１を内面側がら加熱するガスバ
ーナ１０８が取り付けられている。

鋼管１は、上記軌道１０２上の空間に配設されたドライ
ブロール１１０上に載置され、管軸を中心として定速回
転可能に支承される。

なお、１１４はシート供給手段１０．シート圧着手段３
０、突き合わせ継目押圧手段４０などを、鋼管１の上方
に退避させるウオームジヤツキである。

次に作用を説明する。

鋼管１をドライブロール１１０上に置き、矢符号イの方
向に定速で軸回転させる。鋼管１は内面側に挿入された
ガスバーナ１０８で加熱して、その鋼管外周面ＩＡを約
２００　”Ｃ程度に予熱する。

この予熱温度は、実験的に定められた。

すなわち、鋼管１の外周面には、海水中で長期間にわた
り被覆ポリエチレンの剥離を防止するため、前処理とし
てプライマを塗布しておくとよい。

そのため、例えばエポキシプライマが予め塗布される。

しかしエポキシプライマは一液型、二液型ともに揮発分
を含むため、ポリエチレンの熱溶融温度（１４０〜２４
０°Ｃ）でガス分を発生して、ポリエチレン被膜に膨れ
やしわをつくる。そのガス分を予め除去するには、ポリ
エチレンを熱融着温度以上に加熱し、予め揮発分を追い
出し乾燥させておく必要がある。そこで、エポキシプラ
イマの乾燥予熱温度を求める実験を行った。その結果か
ら、最適予熱温度は、２００℃であることが判明した。

予熱された熱い鋼管１の外周面ＩＡに、シート供給手段
１０からガイドロール１５を経て、熱可塑性合成樹脂シ
ート２を、連続的に且つ管軸に対して斜め方向から、す
なわち所定角度に斜交させて供給する。この供給は、走
行モータ１０５を駆動して、軌道１０２上の台車１０４
を走行させて、シート供給手段１０を管軸沿いに定速移
動させつつ行われる。

供給された熱可塑性合成樹脂シート２は、シート圧着ロ
ール１９で鋼管の外周面ＩＡに圧着されて巻きつけられ
ていく。その巻きつけは、シートの隣接する側端面同士
を突き合わせに接触させつつなされる。熱可塑性合成樹
脂シート２は熱膨張するから、側端面の突き合わせ継目
２Ａが盛り上がりながら軟化し、溶融し始める。その盛
り上がった突き合わせ継目２Ａ部分を、突き合わせ継目
押圧手段４０のローラ４２で加圧する。これにより、盛
り上がり部分と鋼管面との間の空気は追い出され、突き
合わせ継目２Ａ、及び熱可塑性合成樹脂シート２と鋼管
の外周面ＩＡとが、それぞれ密着状態で融着される。か
くして螺旋状に巻き付けが行われて、熱可塑性合成樹脂
シート２は鋼管の外周面ＩＡに隙間なく強固に熱融着さ
れる。

次いで、その熱融着された直後の熱可塑性合成樹脂シー
ト２の表面に、模様付は手段５０の模様付はローラ５１
がローラ押付は手段５２により押付けられる。

この場合、模様付はローラ５１側に突起を有し、従って
熱可塑性合成樹脂シート２の表面に形成されるのは凹状
の模様である。よって、得られたエン・ボス模様付重防
食鋼管杭の取り扱いや打設に際して、杭のエンボス模様
が損傷したり打設抵抗が増すことはない。

また、先に述べたように、模様付はローラ５１の突起部
５３．５４に比べ平坦部５５の面積が充分に大きいから
、熱可塑性合成樹脂シート２に対する模様付はローラ５
１の押付は圧は、平坦部５５で平均化される。したがっ
て、ローラ押付は手段５２の圧力を適度に調整すれば、
食い込み過ぎによる過度の変形や、模様の破損を容易に
防止することができる。

且つ又、エンボス模様付加工を施したくない部分では、
ローラ押付は手段５２の操作で、模様付はローラ５１を
熱可塑性合成樹脂シート２の面から離してやればよいの
で、付着強度の必要な格子点のみにエンボス加工を施す
ことができる。

ちなみに、凹み深さ１．７　ｖｓのエンボス模様付加工
を行った被覆鋼管とコンクリートとの付着強度は１２ｋ
ｇｆ／ｃｄであった。一方、エンボス模様付加工のない
ものは付着強度０．４〜０．６　ｋｇ　ｆ　／ｃｊであ
り、２０〜３０倍の付着強度向上が認められた。

なお、所定の長さ分巻付け、エンボス模様付加工がおわ
ったら、熱可塑性合成樹脂シート２をカッタで切断する
。

なお又、上記実施例とは異なり、シート供給手段１０を
はじめ、先に述べたシート圧着手段２０、突き合わせ継
目押圧手段４０、模様付は手段５０などの各手段、及び
片持ち梁１０７に取りつけたガスバーナ１０８等を固定
フレームに固定すると共に、軌道１０２上を走行する台
車１０４上に、ドライブロール１１０を鋼管回転駆動モ
ータと共に搭載してもよい。

その場合の鋼管１は、上記ドライブロール１１０上に載
置され、管軸を中心として定速回転されつつ同時に、台
車１０４で管軸方向に定速搬送される。このようにすれ
ば、作業者は移動することなく同一場所で作業できる利
点がある。

又、鋼管の予熱には、ガスバーナ以外に、電熱や高周波
加熱が利用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のエンボス模様付重防食鋼
管杭は凹状の模様を所定の格点部分に形成されているか
ら、防食被覆鋼管杭エンボス模様が損傷したり、打設抵
抗が増すことがない。

また本発明のエンボス模様付重防食鋼管杭の製造方法に
よれば、所定温度に加熱された鋼管の外周面に、帯杖の
熱可塑性合成樹脂シートを巻付けて融着させ、その際の
予熱温度を利用して、熱可塑性合成樹脂シートが熱可塑
性を失わないうちにエンボス加工を行うようにした。そ
のため、押出機やシートの加熱手段を別途に必要とせず
、製造設備が安価になる。

また、本発明のエンボス模様付重防食鋼管杭の製造装置
は、ローラ押付は手段の操作で、模様付はローラを任意
に鋼管面に対し離接することで、鋼管面の必要な箇所に
のみ部分的に模様付けすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンボス模様付重防食鋼管杭製造装置
の一実施例を示す側面図、第２図（ａ）、　（ｂ）はそ
れぞれ、第１図の模様付はローラの要部の模式図である
。 １は鋼管、ＩＡは鋼管外周面、２は熱可塑性合成樹脂シ
ート、ＩＯはシート供給手段、２０はシート圧着手段、
５０は模様付は手段、５１は模様付はローラ、５２はロ
ーラ押付は手段。 （ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼管の外周面に帯状の熱可塑性合成樹脂シートが
   螺旋状に巻付けて融着され、該シート表面には凹状のエ
   ンボスが形成されてなるエンボス模様付重防食鋼管杭。
2. （２）予熱した鋼管の外周面に帯状の熱可塑性合成樹脂
   シートを螺旋状に巻付けて融着させ、融着直後に模様付
   ローラをシートに押付けることにより、シート表面に凹
   状のエンボス加工を行うことを特徴とするエンボス模様
   付重防食鋼管杭の製造方法。
3. （３）管軸方向に相対移動しつつ定速で軸回転している
   鋼管の予熱手段と、該予熱手段で加熱された鋼管の外周
   面に、該鋼管の長手方向に対し斜め方向から、帯状の熱
   可塑性合成樹脂シートを螺旋状に巻き付けるべく供給す
   るシート供給手段と、該シート供給手段により供給され
   鋼管の外周面上に融着されたシートの表面にエンボス模
   様を形成する模様付け手段５０を備え、該模様付け手段
   はシート表面に凹状のエンボス加工を行う模様付けロー
   ラと該ローラを鋼管面に対して離接させるローラ押付け
   手段とを備えたことを特徴とするエンボス模様付重防食
   鋼管杭の製造装置。